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SmarTTransfuser


Projet SmarTTransfuser

Dispositif « intelligent » de contrôle ultime prétransfusionnel

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Départements: MN2S - Optique
Financements: EFS, RCT, OSEO Maturation et CHRU Besançon
Contexte

Chaque année, plusieurs millions de poches de concentré de globules rouges sont transfusées à travers le monde. Pour chaque poche, un test prétransfusionnel est réalisé. Il consiste toujours en la vérification de l’identité du patient et en un test de compatibilité. Les modalités du test de compatibilité varient selon les pays. Ce peut être un test de compatibilité appelé test ABO réalisé automatiquement en laboratoire ou manuellement au lit du patient ou encore un test appelé « cross-match », réalisé manuellement ou automatiquement, mais en laboratoire uniquement. Malgré leur existence, des accidents transfusionnels peuvent encore survenir. Pour les éviter, les tests pré-transfusionnels devraient être réalisés automatiquement au lit du patient. 

Le programme SmarTTransfuser, porté par le Centre d’Investigation Clinique du CHRU de Besançon, en collaboration avec l’institut FEMTO-ST et l’Etablissement français du Sang Bourgogne Franche-Comté, a pour objectif de développer un tel dispositif automatisé, autonome, mobile, et simple d’utilisation qui sera situé sur la ligne de transfusion.
SmarTTransfuser intègre plusieurs projets qui ont tous pour objectifs de sécuriser les transfusions sanguines :
- le projet SmarTTransfuser qui permettra de remplacer le test manuel de compatibilité ABO actuellement réalisé en France par un test entièrement automatisé
- le projet ABORDAGE qui permettra d’ajouter la détection du facteur rhésus RH1 au test de compatibilité ABO
- le projet X-ult qui permettra la réalisation d’un cross-match simplifié au lit du patient.
Ainsi, l’ensemble du programme permettra l’amélioration de la sécurité transfusionnelle pour le patient et pour le personnel soignant, l’objectivation des techniques de compatibilité « donneur / receveur », l’automatisation des processus ultimes pré-transfusionnel au lit du patient.

Projet SmarTTransfuser

Des biopuces, ayant le même rôle que les zones réactionnelles des cartes actuelles seront insérées dans des cassettes à usage unique. Le dispositif médical mobile sera sur la ligne de transfusion et le test de compatibilité ABO sera réalisé automatiquement, la détection optique du par absorbance permettant une lecture et une interprétation objectives du test. Le projet SmarTTransfuser permettra ainsi de renforcer la sécurité de la transfusionpour le patient et pour le personnel soignant.

Ce projet a déjà permis de valider un biocapteur permettant la détection d’une compatibilité ABO basée sur l’utilisation de biopuces capturant les globules rouges selon les groupes sanguins (biopuce à proprement parler et méthode de lecture du résultat par détection optique). L’immobilisation des IgM anti-A et anti-B sur des surfaces d’or a été validée (figure 1), ainsi que l’efficacité de l’immunocapture (figure 2). La spécificité de l’immunocapture et du principe de détection optique du matériel piégé ont été validés sur maquette de laboratoire puis sur prototype semi-intégré (figure 3).

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Il a été à la source de deux dépôts de brevets, du premier prix de communication affichée à la conférence Biosensing Technology (2012). Le projet a également été présenté lors de plusieurs conférences internationales, et lors de plusieurs conférences ou salons et a obtenu un prix INSERM grand Est, dans la catégorie photographie scientifique.
Un prototype semi-intégré permettant la réalisation autonome et automatique de ce test de compatibilité ABO a été validé par le Centre d’Investigation Clinique de Besançon, en partenariat avec l’institut Femto-ST, l’EFS-BFC, le service hémovigilance du CHRU de Besançon et l’UFC.

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Projet ABORDAGE

Dans la continuité du projet SmarTTransfuser, le projet ABORDAGE a débuté en 2013 avec pour objectif de compléter les fonctionnalités du dispositif SmarTTransfuser par l’adjonction de la détection du facteur rhésus RH1. Les premiers tests réalisés ont montré la faisabilité de la capture de globules rouges et leur détection sur des biopuces selon le facteur rhésus RH1 de l’échantillon sanguin.

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Il s’agit désormais d’optimiser les protocoles pour augmenter la sensibilité de cette puce et de tester un panel plus large d’échantillons.

Projet X-ult

Ce projet vise la mise au point de biopuces permettant de transposer au lit du patient le test de compatibilité croisé (appelé encore « cross-match ») réalisé par la plupart des pays en laboratoire. Il vient d’obtenir un financement de l’EFS national et débute cette année. 

Pour sa réalisation, les connaissances scientifiques et techniques acquises pour la détection de la compatibilité ABO (projet SmarTTransfuser) seront exploitées et développées. L’étape de mise au point du biocapteur est d’ailleurs un des points clés du projet. La détection du signal positif ou négatif sera réalisée selon le principe validé de la capture de globule rouge sur puce développée dans le cadre du projet SmarTTransfuser. In fine, l’adaptation du prototype existant permettra la réalisation de ce test d’une façon entièrement automatisée (réalisation / lecture / interprétation) au lit du malade.

Publications relatives à ce projet

L. Pazart, B. Wacogne, C. Pieralli, W. Boireau et P. Morel, "Dispositif de prélèvement de liquide corporel et procédé de mise en oeuvre", publication brevet français enregistrée le 9 Novembre 2009, N° 0905329.). "DEVICE FOR TAKING A SAMPLE OF A BODY FLUID AND METHOD FOR IMPLEMENTING SAME". Extension PCT 12 Mai 2011, N° WO2011055029.

L. Pazart, B. Wacogne, C. Pieralli, W. Boireau et P. Morel, "Système de perfusion sécurisé et procédé de mise en oeuvre", publication brevet français enregistrée le 5 Novembre 2009, N° 0905330. "SECURE PERFUSION SYSTEM". Extension PCT 12 Mai 2011, N° WO2011055031.

"On-arrays capture of red blood cells in critical transfusional cases", W. Boireau, C. Elie-Caille, A. Rouleau, J.S. Guerrini, B. Wacogne C. Pieralli and L. Pazart, conference invitée, World Congress on Biotechnology, 21-23 March 2011, Hyderabad, India.

"SmartTransfuser: a biochip system for the final ABO compatibility test", K. Charrière, J.S. Guerrini-Chapuis, B. Wacogne, A. Rouleau, C. Elie-Caille, C. Pieralli, L. Pazart, P. Morel and W. Boireau, Conférence Biodevices 2012, Vilamoura, Portugal, In Proceedings of the International Conference on Biomedical Electronics and Devices, pages 257-262. DOI: 10.5220/0003852402570262.

“On-arrays capture of red blood cells in critical transfusional cases”, W. Boireau, K. Charrière, C. Elie-Caille, A. Rouleau, J.S. Guerrini, B. Wacogne, C. Pieralli, and L. Pazart, Journée de l’IFR 133, 27 Mai 2011, Besançon, France.
"La recherche translationnelle au service de la sécurité transfusionnelle. Dispositif automatisé de contrôle de la compatibilité sanguine: SmarTTransfuser", K. Charrière, O. Gaiffe, A. Rouleau, W. Boireau, P. Morel, L. Pazart and B. Wacogne, Journée de la SFR FED 4234, 2012, Besançon, France.

"The required steps in the development of a medical device: an example in the frame of the transfusion safety", K. Charriere, O. Gaiffe, L. Pazart, W. Boireau, C. Pieralli and B. Wacogne, RGB 2013, 1st Russian German conference, 23-26 October 2013, Hanover, Germany.

"Nano-bio-engineering on µarrays for the capture of red blood cells in critical transfusional cases", W. Boireau, C. Elie-Caille, A. Rouleau, J.S. Guerrini-Chapuis, B. Wacogne, C. Pieralli and L. Pazart, poster, 11th World Congress on Biosensors, May 26-28 2010, Glasgow, Scotland, 2010.

"SmartTransfuser: a lab-on-chip system for enhancing transfusion security", K. Charrière, J.S. Guerrini-Chapuis, B. Wacogne, C. Elie-Caille, C. Pieralli, L. Pazart, P. Morel and W. Boireau, Poster, 2nd International Conference on Bio-sensing Technology, 10-12 October 2011, Amsterdam, The Nederlands. Prix du meilleur poster.

Prix du meilleur poster au congrès "SmartTransfuser: a lab-on-chip system for enhancing transfusion security", K. Charrière, J.S. Guerrini-Chapuis, B. Wacogne, C. Elie-Caille, C. Pieralli, L. Pazart, P. Morel and W. Boireau, Poster, 2nd International Conference on Bio-sensing Technology, 10-12 October 2011, Amsterdam, The Nederlands.

"La recherche translationnelle au service de la sécurité transfusionnelle. Dispositif automatisé de contrôle de la compatibilité sanguine: SmarTTransfuser", K. Charrière, O. Gaiffe, A. Rouleau, W. Boireau, P. Morel, L. Pazart and B. Wacogne, Journée de la SFR FED 4234, 2012, Besançon, France.

"Biochip technology applied to an automated ABO compatibility test at the patient bedside", Charrière K., Rouleau A., Gaiffe O., Fertey J., Morel P., Bourcier V., Pieralli C., Boireau W., Pazart L., Wacogne B., Journée de la SFR FRD, 23 Mai 2014, Besançon, France.

"Optical detection of red blood cells immunocaptured by biochips in a mobile device called SmarTTransfuser", K. Charrière, O.Gaiffe, C. Pieralli, L. Pazart, P. Morel, W. Boireau, and B. Wacogne, Conference, 5th International Conference on Photonics, 2-4 September 2014, Kuala Lumpur, Malaysia. IEEE Proceedings ICP, pp. 153-155, DOI: 10.1109/ICP.2014.7002340.

Biochip technology applied to an automated ABO compatibility test at the patient bedside", K. Charrière, A. Rouleau, O. Gaiffe, J. Fertey, P. Morel, V. Bourcier, C. Pieralli, W. Boireau, L. Pazart, B. Wacogne, Sensors and Actuators B, Vol 208, pp. 67-74, 2015. http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2014.10.123

"An automated medical device for ultimate ABO compatibility test at the patient’s bedside - Towards the automation of point-of-care transfusion safety", Karine Charrière, Alain Rouleau, Olivier Gaiffe, Pascal Morel, Véronique Bourcier, Christian Pieralli, Wilfrid Boireau, Lionel Pazart and Bruno Wacogne, Conference Biodevices 2015, 12 - 15 january, Lisbon, Portugal, In Proceedings of the International Conference on Biomedical Electronics and Devices, pages 58-67. DOI: 10.5220/0005248700580067.

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